[发明专利]二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及提高电池特性的电解液及使用该电解液的二次电池。

背景技术

当前，正在推进以用于便携电话等移动设备的二次电池、汽车或大规模蓄电中所需的二次电池为代表的蓄电设备的高容量化、高能量密度化。

其中，作为能够反复充放电的二次电池，具有高能量密度的锂系列二次电池成为主流。

锂系列二次电池包括正极、负极、电解质(或电解液)。

一般，锂系列二次电池的正极活性物质使用含锂的过渡金属氧化物，负极活性物质使用锂金属、锂合金、或者吸收(occluding)放出锂离子的材料。

另外，锂系列二次电池的电解质使用溶解了四氟硼酸锂(LiBF₄)或六氟磷酸锂(LiPF₆)等锂盐的有机溶剂。有机溶剂中使用碳酸亚乙基酯、碳酸亚丙基酯等。

另外，作为锂系列二次电池的负极材料，以石墨、硬碳、焦炭等碳材料为构成材料的材料或者锡、硅、铝、氧化硅等和锂发生合金化反应的材料。

作为上述锂系列二次电池的示例，例如特开2000-100421号公报(专利文献1)中公开了以石墨为负极活性物质的非水电解液二次电池。专利文献1的非水电解液二次电池中，为了使电解液为难燃性，以提高安全性，使用磷酸酯作为电解液的溶剂的主成分。另外，在专利文献1的非水电解液二次电池中，为了使得在以磷酸酯为溶剂的主成分的电解液中，也能够进行石墨的充放电，能够获得初次充放电效率提高、并且负荷特性优良的非水电解液二次电池，使电解液中还含有具有不饱和的脂肪族醚基团或者不饱和的脂肪族酯基团的化合物的至少一种。

另一方面，现在需要更高容量的二次电池，替代专利文献1中所公开的那样的具有碳材料的主流电极材料，将硅、氧化硅、锡等材料作为负极材料使用的研究正在推进。

发明内容

如上文所述，期待具有更高容量、高能量密度的二次电池。这里，以往为了高容量化，一般需要改变电极材料本身，但是不光需要电极材料的进一步最佳化，而且需要对电池特性产生大的影响的电解液材料的进一步最佳化。

本发明是鉴于上述现有技术中的缺点而做出的，其目的在于提供通过在电池材料、尤其是电解液上下工夫来提高特性的二次电池，具体而言是提供比现有的电池具有更高容量、高能量密度的二次电池。

(用于解决问题的手段)

为了达到前述目的，本发明的一个实施方式的电解液的特征在于，含有通过在溶解了锂盐的有机溶剂中浸渍由导电性材料连接的两种不同种类的金属而注入的锂离子以外的金属离子。

另外，本发明的另一实施方式的二次电池的特征在于，包括：含有吸收、放出锂离子的氧化物的正极；含有吸收、放出锂离子的材料的负极；以及所述电解液。

另外，本发明的又一实施方式的电解液的制造方法的特征在于，通过在溶解了锂盐的有机溶剂中，浸渍由导电性材料连接的两种不同种类的金属，来注入锂离子以外的金属离子。

(发明的效果)

通过本发明，能够提供特性提高的二次电池。

附图说明

图1是示出本发明的二次电池的基本结构的一个例子的示意图；

图2是示出包括图1的基本结构的纽扣型二次电池的一个例子的分解组装立体图。

符号说明

1容器

2正极

3负极

4电解液

10二次电池

11不锈钢外壳

12正极

13负极

15绝缘垫片

16隔板

17正极集电体

20纽扣型二次电池

具体实施方式

首先，说明本发明的概要。

本发明者为了提供具有高容量、高能量密度的二次电池而进行认真研究，结果发现通过浸渍由导电性材料连接的两种不同种类的金属来使电解液中含有金属离子，从而使用了该电解液的二次电池能够作为高容量的蓄电设备工作，直至完成了本发明。

本发明的电解液中，含有通过在溶解了锂盐的有机溶剂中浸渍由导电性材料连接的(即，电短路的)两种不同种类的金属而注入的锂离子以外的金属离子。该金属离子优选包括镁离子、铝离子中的至少一种。

另外，本发明的电解液中可以含有20体积％以上的磷化合物，也可以溶解有1.0M(mol/L)以上的锂盐。

使用了该电解液的本发明的二次电池包括：含有吸收、放出锂离子的氧化物的正极、含有吸收、放出锂离子的材料的负极以及所述电解液。